УДК 550.384.5
АНАЛИЗ МЕЗОЗОЙСКО-КАЙНОЗОЙСКИХ ПАЛЕОМАГНИТНЫХ ПОЛЮСОВ И ТРАЕКТОРИЯ КАЖУЩЕЙСЯ МИГРАЦИИ ПОЛЮСА СИБИРИ
© 2015 г. А. Н. Диденко
Институт тектоники и геофизики им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, г. Хабаровск Геологический институт РАН, г. Москва E-mail: itig@itig.as.khb.ru Поступила в редакцию 02.03.2015 г.
При проведении анализа мезозойско-кайнозойских палеомагнитных данных по Сибирской платформе и ее ближайшему складчатому обрамлению на соответствие 4-м критериям (структурно-тектоническая когерентность, точность возраста пород и характеристической компоненты, качество палеомагнитных полевых и лабораторных процедур, степень группированности характеристических компонент вокруг среднего) установлено: 1) надежные палеомагнитные данные крайне неравномерно распределены по шкале времени. В интервалах 0—60, 80—120 и 180—220 млн лет нет ни одного палеомагнитно-надежного полюса. Три интервала 60—80, 160—180, 220—240 млн лет охарактеризованы всего лишь по одному надежному полюсу. Два интервала 120—140, 140—160 млн лет охарактеризованы тремя надежными полюсами на каждый. Наибольшее количество надежных палеомагнитных полюсов (29) приходится на интервал 243—251 млн лет; 2) анализ палеомагнитных данных по мезозою Сибирской платформы, построенный на их основе мезозойский участок траектории кажущейся миграции полюса и его сопоставление с глобальной траекторией миграции полюса в координатах стабильной Европы [Torsvik et al., 2008] не позволяют принять гипотезу о тектонической некогерентности Сибири стабильной Европе в течение всего мезозоя. На основе имеющихся палеомагнит-ных данных можно говорить о полной тектонической когерентности Сибирской платформы стабильной Европе с поздней юры (150 млн лет). Положение триасовых полюсов Сибири относительно одновозрастных полюсов глобальной траектории в координатах стабильной Европы свидетельствует о вращении первой относительно второй по часовой стрелке минимум на 14—15°, которое произошло, вероятно, в позднем триасе.
DOI: 10.7868/S000233371505004X
ВВЕДЕНИЕ
Исторически сложилось так, что развитие геолого-геофизических концепций, завершившееся созданием новой глобальной тектоники, впоследствии получившей более предметное название тектоники литосферных плит, в своей значительной части концентрировалось вокруг вопроса о достоверности гипотезы континентального дрейфа. Долгое время предположения о континентальном дрейфе не пользовались популярностью; основные возражения, как это ни странно, поступали от геофизиков; их возражения основывались на представлениях о жесткости мантии и отсутствии достаточно эффективного механизма движения континентов [Теркот, Шуберт, 1985]. Концепция континентального дрейфа завоевала признание только в 60-х годах после появления фундаментальных работ, объяснявших раздвижение [Dieitz, 1961; Hess, 1962] и субдукцию океанической коры [Plafker, 1965; Oliver, Isacks, 1967], существование особого типа разломов (трансформных), разбивающих как рифты, так и желоба (зоны субдукции)
на отдельные сегменты [Wilson, 1965], сходство пород офиолитовых комплексов с породами современного ложа океанов [Пейве, 1969], линейный характер аномального магнитного поля над океанами [Vine, Metthews, 1963].
Несколько ранее выхода в свет работ, указанных выше, С. Ранкорн [Runcorn, 1956] показал, что одновозрастные породы Северной Америки и Европы имеют разные палеомагнитные направления и различное положение соответствующих палеомагнитных полюсов. Существование значимой разницы в положениях полюсов С. Ранкорн объяснил результатом относительного дрейфа двух континентов, показав новые возможности палеомагнетизма. Практически в это же время А.Н. Храмов в качестве одной из задач палеомагнетизма определил: "изучение миграции полюсов и континентального дрейфа и связанных с этими явлениями вопросов палеогеографии и палеоклиматологии" [Храмов, 1958, с. 190].
Первые попытки российских палеомагнитоло-гов [Палеомагнетизм, 1962; Храмов, Шолпо, 1967;
5
65
Петрова, Храмов, 1969; и др.] связать наблюдаемые различия в положениях палеомагнитных полюсов одновозрастных пород различных блоков земной коры (тектонически некогерентных), в том числе и континентальных, с дрейфом материков встретили обширную критику. Особым объектом критики был вопрос точности и временной привязки палеомагнитных определений [Резанов, 1961; 1968; 1969; Meyerhoff, 1970]. Вывод этих авторов был однозначен: "...палеомагнитные наблюдения еще настолько неточны и противоречивы, что не могут быть использованы в качестве доказательства за или против гипотезы об относительном смещении континентов или их частей" [Резанов, 1968, с. 47]. Не отрицая объективных трудностей, имевших место к тому времени в теоретических и методологических аспектах палеомагнетизма, Г.Н. Петрова и А.Н. Храмов в своем ответе И.А. Резанову пишут: ".следует подчеркнуть. очевидный факт: нельзя использовать одни и те же результаты для решения двух противоположных по смыслу задач (прямой и обратной - А.Д.). Для решения основной задачи палеомагнетизма — изучения древнего геомагнитного поля, а также для определения координат древнего полюса можно использовать только те данные, которые безукоризненны с геологической стороны. Это значит, что данные получены на породах, возраст которых точно известен, и либо доказано отсутствие смещений и деформаций земной коры, либо надежно установлены их характер и величина. Следовательно, только эти измерения могут быть привлечены к решению вопроса о крупных горизонтальных перемещениях" [Петрова, Храмов, 1969, с. 67].
Требования к надежности и достоверности палеомагнитных данных для расчета древних палеомагнитных полюсов, а по ним и параметров дрейфа различных тектонических блоков, высказанные Г.Н. Петровой и А.Н. Храмовым более 45 лет тому назад, не потеряли актуальность и сегодня. Это хорошо видно на примере мезозойско-кай-нозойских палеомагнитных данных по Сибирской платформе, которая, наряду с Восточно-Европейской (Балтия), является одним из "краеугольных камней" тектонического каркаса Северной Евразии (рис. 1, врезка). Вопрос о времени консолидации последней остается дискуссионным с 80-х годов прошлого века. В работах [Аплонов, 1987; Баженов, Моссаковский, 1986; Палеомагнитология, 1982] указывалось на возможность заметных мезозойских относительных движений между Сибирской и Восточно-Европейской платформами.
Проведенный более 20 лет тому назад анализ данных для Восточно-Европейской и Сибирской плит [Печерский, Диденко, 1995; Храмов, 1991; Didenko, Pechersky, 1993] показал близкое, но не идентичное положение их расчетных палеомаг-нитных полюсов для поздней перми и раннего триаса. И в работе [Печерский, Диденко, 1995, с. 81,
рис. 2] был сделан вывод: "ТКДП Сибири в общих чертах подобна ТКДП Восточной Европы, особенно с раннего девона, но она "сдвинута" во времени. Различие траекторий 240—320 млн лет назад связано, вероятно, с раскрытием Обского па-леобассейна".
С появлением новых данных по мезозою Сибири, соизмеримых по количеству с существовавшими на начало 90-х годов прошлого века, вопрос о консолидации континентальных блоков Северной Евразии снова стал предметом дискуссий [Земцов, 2009; Казанский и др., 2005; Метелкин, 2010; Метелкин и др., 2007; 2008; 2012; Веселов-ский и др., 2003; Павлов, 2012; Cogné et al., 2005].
Оперируя, по сути дела, одним и тем же набором палеомагнитных данных, авторы приходят к альтернативным выводам: 1) по мнению В.Э. Павлова "взаимное положение пермо-триасовых полюсов Стабильной Европы и Сибирской платформы противоречит возможности относительных перемещений этих платформ в послепалеозойское время" [Павлов, 2012, с. 72]; 2) по мнению Д.В. Метелкина с соавторами "Сдвиговые перемещения описанной кинематики внутри Евроазиатского континента продолжались вплоть до конца мезозоя, что подтверждается систематическим расхождением мезозойских полюсов Сибири и Восточной Европы" [Метелкин и др., 2012, с. 893].
Вопрос надежности мезозойских палеомаг-нитных полюсов Сибири чрезвычайно важен и для разработки магнитотеконических моделей аккреции террейнов мезозойских орогенных поясов восточного и южного обрамления платформы, которыми автор настоящей статьи последние годы занимается. Так, например, расчетные направления с глобальной траектории миграции полюса (ГТМП) в координатах стабильной Европы [Torsvik et al., 2008] и ТКМП Сибири [Метелкин, 2010; Метелкин и др., 2008; 2012] на 190 млн лет для координат г. Владивосток составляют Dec. = 328°, Inc = 75°, палеоширота = 62° и Dec = = 305°, Inc = 89.7°, палеоширота = 89.5° соответственно. Это означает, что при расчете кинематических параметров террейнов Сихотэ-Алинь-ского орогенного пояса согласно первой или второй траектории, оценка их широтного (вдоль меридиана) дрейфа с ранней юры относительно стабильной Евразии будет различаться более чем на 25° (>2770 км).
Таким образом, основными задачами настоящей работы являлись: 1) сбор всех, по возможности, имеющихся в настоящее время оригинальных палеомагнитных полюсов по мезозою и кайнозою Сибирской платформы и ее ближайшему
складчатому обрамлению (Приложение 1)*; 2) ана-
* Приложение 1 находится в электронном виде (формат xlsx) на сайте ИТиГ ДВО РАН по адресу: http://itig.as.khb.ru/ didenko_a_n/didenko_a...
Рис. 1. Положение всех проанализированных мезозойско-кайнозойских палеомагнитных полюсов Сибирской платформы и ближайших складчатых областей на сфере.
Номер полюса на рисунке соответствует номеру в Приложении 1* и табл. 1. Окружность вокруг полюса — овал доверия с вероятностью 95%. Полярная азимутальная эквидистантная проекция.
лиз этих данных и объективное "прозрачное" определение наиболее надежных полюсов (табл. 1); 3) получить ответ — можно ли на основе наиболее надежных палеомагнитных полюсов Сибири говорить о ее тектонической когерентности/некогерентности стабильной Европе в мезозое.
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ ПАЛЕОМАГНИТНЫХ ПОЛЮСОВ
Критерии определения надежности опубликованных палеомагнитных данных для решения конкретных тектонических и стратиграфических задач рассматривались в литературе неоднокр
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.